人教版 (2019)選擇性必修2第1節(jié) 群落的結構精品ppt課件

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2.1 群落的結構教案一、教學目標1.說出群落水平研究的問題，認同探究視角的重要性，嘗試從不同視角提出新問題。2.分析群落內的物種組成、種間關系和空間結構等，說明群落是物種通過復雜的種間關系形成的有機整體。3.通過分析當?shù)刈匀蝗郝渲心撤N生物的生態(tài)位，說出生態(tài)位的概念及生態(tài)位分化的意義。4.嘗試運用取樣調查的方法研究土壤中小動物類群的豐富度。二、教學重難點1.教學重點（1）群落的物種組成與種間關系。（2）群落的空間結構。2.教學難點（1）群落的結構特征和生態(tài)位。（2）實施土壤中小動物類群的豐富度的研究活動。三、教學過程【本節(jié)聚焦】 不同群落在物種組成上有哪些差別？群落為什么能形成有機整體？ 群落的空間結構是怎樣的？ 生態(tài)位分化對于群落和物種有什么意義？【導入】問題探討：稻田中生活著多種底棲動物。在稻田中飼養(yǎng)中華絨螯蟹(俗稱“河蟹”)，由于河蟹喜食底棲動物和雜草，底棲動物和雜草都會減少。同時，河蟹的爬行能起到松動田泥的作用，因而有利于水稻的生長。討論：1.河蟹與底棲動物(如螺類)的關系是怎樣的?答：河蟹捕食底棲動物，它們之間存在捕食關系；河蟹和某些底棲動物可能還會捕食水中的浮游生物，因此河蟹與底棲動物的種間關系可能還包括種間競爭。2.提高河蟹的種群密度，稻田中其他動物種群會發(fā)生怎樣的變化?答：河蟹會吃掉更多的底棲動物和雜草，導致底棲動物等的數(shù)量減少；河蟹的爬行活動對田泥有松動作用，可以改善田泥的土壤肥力而有利于水稻的生長，可能會引起以水稻為食物的其他動物的數(shù)量增加。回顧：群落的概念群落：相同時間聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合。【一、群落的物種組成】要認識一個群落，首先要分析該群落的物種組成。物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征，也是決定群落性質最重要因素。1.不同群落的物種組成不同，物種的數(shù)目也有差別。2.一個群落的物種數(shù)目，稱為物種豐富度。3.我國從東北到海南的森林群落，越靠近熱帶地區(qū)，單位面積內的物種越豐富。4.在群落中，有些物種不僅僅數(shù)量很多，它們對群落中其他物種的影響也很大，往往占據(jù)優(yōu)勢（優(yōu)勢種）。還有一些物種在群落中比較常見，但是對其他物種影響不大，它們不占優(yōu)勢（常見種），如，武夷山常綠闊葉林中狗脊，芒萁等。5.群落中的物種組成不是固定不變的。{探究實踐}探究?實踐  研究土壤中小動物類群的豐富度實驗原理【土壤條件】不僅為植物提供水分和礦質元素，也是一些小動物的良好的棲息場所。【取樣方法】許多土壤動物身體微小且有較強的活動能力，常用取樣器取樣的方法進行采集、調查。【統(tǒng)計方法】記名計算法和目測估計法。實驗流程提出問題：如土壤中有哪些小動物，它們的種群密度是多少？制訂計劃：包括三個主要操作環(huán)節(jié)——取樣、觀察和分類、統(tǒng)計和分析。實施計劃：準備：制作取樣器，記錄調查地點的地形和環(huán)境的主要情況。取樣：選擇取樣地點，用取樣器取土壤樣本，并標明取樣地點和時間等。采集小動物：從土壤樣本中采集小動物。觀察和分類：對采集的小動物進行分類，并做好記錄。統(tǒng)計和分析：設計一個數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計表，分析所搜集的數(shù)據(jù)。得出結論：組成不同群落的優(yōu)勢種是不同的，不同群落的物種豐富度也是不同的。一般來說，環(huán)境條件越優(yōu)越，群落發(fā)育的時間越長，物種越豐富，群落結構也越復雜。采集土壤小動物的方法：(1)簡易采集法：用解剖針撥找，同時用放大鏡或實體鏡觀察。(2)誘蟲器采集：利用小動物趨暗、趨濕、避高溫、避光的習性。(3)吸蟲器采集：紗布是防止將小動物吸走，將其收集在試管中。【二、種間關系】1.原始合作（互惠）原始合作（protocooperation）兩種生物共同生活在一起時，雙方都受益，但分開后，各自也能獨立生活。例如，?？讨诩木有返穆輾ど?，寄居蟹的活動，可以使?？行У夭妒常缓？麆t用有毒的刺細胞為寄居蟹提供保護。2.互利共生互利共生（mutualism）兩種生物長期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。例如，豆科植物與根瘤菌之間∶植物向根瘤菌提供有機養(yǎng)料，根瘤菌則將空氣中的氮氣轉變?yōu)楹酿B(yǎng)料，供植物利用。3.捕食捕食（predation）一種生物以另一種生物為食的現(xiàn)象。如翠鳥捕魚。4.寄生寄生（parasitism）一種生物從另一種生物（宿主）的體液、組織或已消化的物質中獲取營養(yǎng)并通常對宿主產(chǎn)生危害的現(xiàn)象。如馬蛔蟲與馬。5.種間競爭種間競爭（interspecific competition)兩種或更多種生物共同利用同樣的有限資源和空間而產(chǎn)生的相互排斥的現(xiàn)象。思考討論：分析種間關系對群落的影響資料1  紅尾鴝（qu)和鹟(weng)都捕食飛蟲，也常常從樹葉及樹冠末梢啄食昆蟲。在兩種鳥共同生活的地區(qū)，紅尾鴝喜歡在疏林和緩坡處活動，而鹟更喜歡選擇密林和陡坡。如果只有一種鳥存在，那么無論紅尾鴝還是鹟，它們覓食生境的范圍都比共存時的更大。資料2 某地海邊潮間帶分布著海星、藤壺、貽貝、帽貝、石鱉等動物，海星可以捕食該群落中的其他四種動物，其他四種動物之間無捕食關系。在一個16m2的實驗樣地中，人為去除該樣地中的所有海星，幾個月后，藤壺在該實驗樣地中占據(jù)優(yōu)勢，數(shù)量最多；再過一段時間，貽貝成為最終占據(jù)優(yōu)勢的物種。討論：1.紅尾鴝和鹟的種間競爭對兩個種群的分布有什么影響？答：紅尾鴝和鹟的食性比較相似，種間競爭導致兩個種群的分布范圍縮小，甚至錯開。2.資料2說明捕食、種間競爭在群落中是怎樣相互聯(lián)系的？答：海星與藤壺、貽貝、帽貝和石鱉四種動物存在捕食關系，后四種動物以水中的浮游生物、腐殖質等為食，彼此存在種間競爭關系；自然狀態(tài)下，這五種生物可以共存，但在人為去除捕食者——海星之后， 藤壺、貽貝、帽貝和石鱉之間主要是種間競爭，且占優(yōu)勢的物種隨時間推移而發(fā)生變化。由此可見，捕食會影響自然群落中不同物種之間種間競爭的強弱，進而調節(jié)物種的種群密度。3.除了種間關系，還有哪些影響群落的因素呢？答：影響群落的因素有自然因素和人為因素，自然因素有生物因素和非生物因素。除種間關系外，生物因素還有種內競爭等；非生物因素主要有光照、溫度、水、無機鹽等。【三、群落的空間結構】在群落中，各個生物種群分別占據(jù)了不同的空間，形成一定的空間結構。群落的空間結構包括垂直結構和水平結構。1、垂直結構在垂直方向上，大多數(shù)群落都具有明顯的分層現(xiàn)象。思考：（1）引起陸生植物分層分布的環(huán)境因素？答：決定植物地上分層的環(huán)境因素有光照強度、溫度等。決定植物地下分層的環(huán)境因素有水分、無機鹽等。（2）引起動物分層分布的主要原因？答：植物的垂直分層創(chuàng)造的棲息空間和食物條件等。（3）群落的垂直結構出現(xiàn)分層現(xiàn)象有何意義？答：使生物群落在單位面積上能容納更多的生物種類和數(shù)量，能最充分地利用空間和營養(yǎng)物質，產(chǎn)生更多的生物物質。2、水平結構在水平方向上，由于地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異、光照強度的不同、生物自身生長特點的不同，以及人與動物的影響等因素，不同地段往往分布著不同的種群，同一地段上種群密度也有差別，它們常呈鑲嵌分布。【四、群落的季節(jié)性】由于_____、______和______等隨季節(jié)而變化，群落的_____和_____也會隨之發(fā)生_______的變化。（1）植物的季節(jié)性對群落的影響有些種類的植物在早春（迎春花、桃花）來臨時開始萌發(fā)，并迅速開花和結實，到了夏季其生活周期結束；另一些種類的植物則在夏季到達生命活動的高峰，從而導致群落在春季和夏季的物種組成和空間結構發(fā)生改變。（2）動物的季節(jié)性對群落的影響大多數(shù)典型的草原鳥類和高鼻羚羊等有蹄類動物，在冬季都向南方遷移，到雪被較少、食物充足的地區(qū)生活。嚙齒類動物在冬季會休眠；非洲肺魚是最有名的夏眠生物。【五、生態(tài)位】1.概念：一個物種在群落中的___________，包括所處的_________，_________的情況，以及與其他物種的_____等，稱為這個物種的生態(tài)位（niche)。2.研究內容（詳見課件）（1）研究動物的生態(tài)位  通常要研究它的_______、____、____以及________________等；（2）研究植物的生態(tài)位  通常要研究它在研究區(qū)域內的________、________、_________等特征，以及它__________________等。（3）特點：群落中每種生物都占據(jù)著相對穩(wěn)定的生態(tài)位；（4）原因：群落中物種之間及生物與環(huán)境之間協(xié)同進化的結果；（5）意義：有利于不同生物充分利用環(huán)境資源。思考討論：分析當?shù)刈匀蝗郝渲心撤N生物的生態(tài)位 選擇當?shù)啬程幧?、草原、湖泊、河流等，分析群落中常見物種所處的生態(tài)位。確定某種生物的生態(tài)位，一般要以調查為基礎。如果條件允許，最好能開展調查研究。如果條件不足，可以查閱資料或利用下面資料中的生物群落進行分析。在分析該群落主要物種組成的基礎上，選擇其中一個常見的物種分析它所處的生態(tài)位。資料  崇明東灘鳥類國家級自然保護區(qū)位于長江入海口，是重要的水鳥越冬區(qū)，每年有數(shù)萬只水鳥于10月至次年2月在崇明東灘越冬。某研究團隊以4種占優(yōu)勢的水鳥為研究對象，調查了它們的種群數(shù)量、在不同覓食生境出現(xiàn)的概率、主要的食物種類等，結果如下表所示：生境1為低潮鹽沼—光灘帶，寬度為2000m左右；生境2為海三棱藨(biao)草帶，寬度為400m左右；生境3為海堤內魚塘—蘆葦區(qū)，蘆葦在植物群中占優(yōu)勢。討論1、這四種鳥選擇覓食生境的策略有哪些異同？哪一種鳥覓食生境的范圍更寬？答：這4種鳥選擇覓食生境都表現(xiàn)出多樣化，不同鳥類在不同覓食生境出現(xiàn)的概率不同：；綠翅鴨和鶴鷸選擇覓食生境的策略基本相同，兩者均選擇生境1和生境3，并以生境1為主，不選擇生境2,；綠頭鴨主要選擇生境1；青腳鷸在3個生境中都出現(xiàn)，在生境3出現(xiàn)的概率高于前兩處；青腳鷸在3種覓食生境中的出現(xiàn)率都較高，說明其覓食生境的范圍更寬。2、如果兩種鳥的覓食生境一樣，生態(tài)位就完全一樣嗎？答：不一定；判斷二者生態(tài)位是否一樣不僅要看它們的棲息地，還要看它們主要的食物種類等：綠翅鴨和鶴鷸選擇的覓食生境基本相同，但是食物種類有較大的差異，占用的資源以及與其他物種的關系也不一樣。3、任選一種鳥，分析它的食性；從覓食的角度，與它有競爭關系的鳥類有哪些？答：以綠翅鴨為例,綠翅鴨為雜食鳥類，主要以小堅果為食，還吃莖類、螺類、貝類等；綠頭鴨、鶴鷸、青腳鷸均與之有競爭關系。4、任選一種鳥，從覓食生境、種間關系等多方面綜合描述這種鳥的生態(tài)位。答：以綠頭鴨為例，綠頭鴨主要生活在崇明東灘低潮鹽沼一光灘帶，主要以小堅果為食，也食用部分螺類、貝類等，與當?shù)氐木G翅鴨、鶴鷸、青腳鷸等鳥類有競爭關系。【課堂小結】 【隨堂練習】1.長白山北坡從山麓到山頂依次出現(xiàn)針闊葉混交林、針葉林、岳樺林和高山凍原。針闊葉混交林中的喬木層有紅松、紅皮云杉、白樺等多種植物,在林冠層生活著小杜鵑、大杜鵑、黑枕黃 鵬等鳥類。判斷下列表述是否正確。(1)針闊葉混交林中的紅松和紅皮云杉存在種間競爭的關系。(        )(2)從山麓到山頂依次出現(xiàn)不同的森林類型，是群落的垂直結構。(       )(3)小杜鵑主要生活在林冠層，這是小杜鵑的生態(tài)位。(       )2.某棄耕農(nóng)田中的植物種類40年間的變化情況見下表。下列有關該地群落變化的敘述，錯誤的是（       ）A.物種豐富度趨于增加B.群落對光能的利用能力提高C.物種豐富度呈現(xiàn)"S"形增長D.群落的垂直結構和水平結構發(fā)生了變化